En esta entrada han colaborado: Paula Pons, Almudena
Quevedo, Pilar Germán, Álvaro Acosta y Paloma Galera
El aluminio es un elemento químico, de símbolo Al y número
atómico 13.
Su nombre inicial, aluminum, fue propuesto por el británico
Sir Humphrey Davy en el año 1809. A medida que se
sistematizaban los nombres de los distintos elementos, se cambió por aluminium,
aunque la primera forma es muy popular en los Estados Unidos.
En el año 1825, el físico danés Hans Christian Oersted,
descubridor del electromagnetismo, consiguió aislar por electrólisis unas
primeras muestras, bastante impuras. El aislamiento total fue conseguido dos
años después por Friedrich Wöhler
 |
| Wöhler |
El aluminio es el elemento metálico más abundante en la
Tierra y en la Luna, pero nunca se encuentra en forma libre en la
naturaleza. Es el tercer elemento más
común encontrado en la corteza terrestre. Los compuestos de aluminio forman el
8% de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoría de las
rocas, de la vegetación y de los animales.
En estado natural se encuentra en muchos silicatos
(feldespatos, plagioclasas y micas).
Como metal se extrae únicamente del mineral conocido con el
nombre de bauxita, por transformación primero en alúmina mediante el proceso
Bayer y a continuación en aluminio metálico mediante electrólisis.
El principal inconveniente para su obtención reside en la
elevada cantidad de energía eléctrica que requiere su producción. Este problema
se compensa por su bajo coste de reciclado, su extendida vida útil y la
estabilidad de su precio.
Las propiedades que hacen del aluminio un metal tan
provechoso son: su ligereza (sobre un tercio del peso del cobre y el acero),
resistencia a la corrosión (característica muy útil para aquellos productos que
requieren de protección y conservación), resistencia, es un buen conductor de
electricidad y calor, no es magnético ni tóxico, buen reflector de luz (idóneo
para la instalación de tubos fluorescentes o bombillas), impermeable e inodoro,
y muy dúctil. Además, el gran atractivo es que se trata de un metal 100% reciclable,
es decir, se puede reciclar indefinidamente sin que por ello pierda sus
cualidades.
El aluminio puro es blando y tiene poca resistencia mecánica, pero puede formar aleaciones con otros elementos para aumentar su resistencia y adquirir varias propiedades útiles. Las aleaciones de aluminio son ligeras, fuertes, y de fácil formación para muchos procesos de metalistería; son fáciles de ensamblar, fundir o maquinar y aceptan gran variedad de acabados. Por sus propiedades físicas, químicas y metalúrgicas, el aluminio se ha convertido en el metal no ferroso de mayor uso.
El aluminio se emplea para la
fabricación de espejos de telescopios, en conductores eléctricos, en pinturas
metalizadas, en decoración, en fabricación de explosivos y fuegos artificiales.
También es frecuente su uso en la preparación de aleaciones (con Cu, Mn, Si, etc.) para la industria aeronáutica
Su
aplicación en la construcción representa el mercado más grande de la industria
del aluminio. Millares de casas emplean el aluminio en puertas, cerraduras,
ventanas, pantallas, boquillas y canales de desagüe. El aluminio es también uno
de los productos más importantes en la construcción industrial. El transporte
constituye el segundo gran mercado. Muchos aviones comerciales y militares
están hechos casi en su totalidad de aluminio. En los automóviles, el aluminio
aparece en interiores y exteriores como molduras, parrillas, llantas (rines),
acondicionadores de aire, transmisiones automáticas y algunos radiadores,
bloques de motor y paneles de carrocería.
Actualmente se sabe que el aluminio es un elemento tóxico, ya sea para
vegetales, animales, o humanos, relacionándose muchas enfermedades, con la
acumulación en el organismo de éste, otro ejemplo de la prueba de su toxicidad
es la aparición de aluminio en el cerebro de pacientes afectados por el mal de
Alzheimer, aunque no es el causante directo de la enfermedad, existe la
hipótesis de que el Al interacciona fuertemente con el DOPA y con la adrenalina.
Un ingeniero ha desarrollado un método que utiliza una aleación de aluminio para extraer hidrógeno del agua, y que puede emplearse para células de combustible o para motores de combustión interna. La técnica podría ser utilizada para reemplazar a la gasolina.
ResponderEliminarSegún Jerry Woodall, profesor de ingeniería electrónica y computación de la Universidad Purdue, quien inventó el proceso, este método hace innecesario almacenar o transportar el hidrógeno, dos grandes desafíos en la creación de una economía basada en este último. Reemplazar la gasolina con hidrógeno para propósitos de transporte requeriría la producción de grandes cantidades de este elemento, y el hidrógeno gaseoso tendría que ser transportado de un lado a otro para llenar los depósitos de las estaciones de servicio. Transportar el hidrógeno es caro porque es un "gas no ideal", lo que significa que los tanques de almacenamiento llenos albergan siempre menos cantidad de hidrógeno que de otros gases.
En este nuevo sistema, el hidrógeno se genera bajo demanda, es decir que sólo se produce la cantidad necesaria y en el momento en que se necesita.
La tecnología podría utilizarse para alimentar pequeños motores de combustión interna en varias aplicaciones, incluyendo generadores eléctricos portátiles de emergencia, máquinas de cortar césped y motosierras. En teoría, el proceso también puede usarse para reemplazar la gasolina en los automóviles y en los camiones.
El hidrógeno se genera espontáneamente cuando se agrega agua a las "bolitas" o "pellets" de la aleación, compuesta de aluminio y un metal denominado galio. Los investigadores han demostrado cómo se produce el hidrógeno cuando se agrega agua a un pequeño tanque que contiene las pelotitas. El hidrógeno producido en un sistema como éste podría suministrarse directamente a un motor como los utilizados en las máquinas cortadoras de césped.
En esta reacción, se separa el oxígeno y el hidrógeno contenidos en el agua, liberando hidrógeno en el proceso.
El galio es crítico en el proceso porque impide la formación de una capa que normalmente se forma en la superficie del aluminio después de la oxidación. Esta capa suele impedir que el oxígeno reaccione con el aluminio, actuando como una barrera. Impidiendo la formación de esta capa, se consigue que la reacción continúe hasta que se utilice todo el aluminio.
Los productos de desecho son galio y óxido de aluminio, también denominado alúmina. La combustión del hidrógeno en un motor produce sólo agua como desecho.
"No se produce ningún humo tóxico", recalca Woodall. "Es importante hacer notar que el galio no reacciona, por lo que no se consume y puede ser reciclado una y otra vez. La razón de que esto sea tan importante es porque el galio es actualmente mucho más caro que el aluminio. Esperamos que si este proceso se adopta ampliamente, la industria del galio responderá produciendo grandes cantidades del galio de baja pureza requerido para nuestro proceso. Hoy casi todo el galio producido es de alta pureza y se utiliza casi exclusivamente en la industria de los semiconductores".
Sin embargo, para que la tecnología sea económicamente competitiva frente a la gasolina, el costo de reciclar el óxido de aluminio debe reducirse.